基于谐振电路的固态Marx发生器的顶降补偿

在诸如粒子加速器等应用中,要求高压脉冲的电压、电流顶降尽可能低。减小顶降的常用方法是增加储能电容器的容量,但代价是系统的能效较低、体积较大、功率较高。另一种方法是插入一些特殊级来补偿电压顶降。在固态Marx发生器中,当谐振电感和补偿开关串联起来与普通级中的主电容并联时,就得到了补偿级。本文在16级单极性固态Marx发生器中加入了四个基于谐振电路的补偿级,以补偿不同负载、不同脉宽下的电压顶降。在放电过程中,将正弦电压的近线性部分加到负载上作为补偿,实现了几乎无电压顶降的矩形脉冲。不同的补偿级数可以对电压顶降进行不同程度的补偿,补偿效果也是可调的。此外,只要关断谐振管,这些补偿级也可以作为固态Marx发生器中的普通级工作,从而加以利用。由于谐振补偿级中的电容也与Marx电路中的电容并联充电,因此不需要辅助电源充电。实验结果表明,在400Ω和5 kΩ阻性负载上,2.5 kV和10.5 kV脉冲的电压顶降分别都能得到理想的补偿。为了获得更好的补偿效果,脉冲宽度应小于正弦电压的近线性部分的长度。

毫秒级长脉冲调制器技术探索和实现方法

介绍了毫秒级脉冲高功率调制器系统技术。围绕长脉冲调制器应用体制、高压开关、驱动方式，以及脉冲顶降补偿技术等展开论述，对于两种常用体制、两类常用开关、三种驱动方式，以及四项顶降补偿技术各自的工作原理、特点、适用场合及优缺点做了系统阐述。介绍了电压电流为-70kV／50A、脉宽达1ms、脉冲顶降小于5％的长脉冲大功率调制器，并对其测试结果进行了说明。测试结果表明：研制的长脉冲调制器技术先进，在输出功率、输出波形、脉冲顶降等各方面指标均达到了国内领先水平。

全固态Bouncer调制器的设计

为改善调制器输出脉冲顶降,提出了一种基于绝缘栅双极晶体管串并联的全固态Bouncer调制器。介绍了全固态Bouncer调制器的基本原理和组成,分析了调制器工作过程,并给出了调制器工作时序关系;介绍了调制器Bouncer电路的设计,根据理论计算分析了影响电路参数的主要因素。文中设计的调制器要求输出脉冲电压50 kV,脉冲电流80 A,脉冲宽度1 ms,脉冲顶降小于1%。根据调制器指标,分别给出了常规电容直接放电和Bouncer调制器的设计结果,并对Bouncer调制器进行了仿真,证实设计的全固态Bouncer调制器能够满足指标要求。

毫秒级宽脉冲速调管发射机研究

介绍了一种毫秒级宽脉冲速调管发射机的系统组成及关键技术。根据国内外技术发展的现状及靶场测量雷达的要求,确定了发射机的系统设计方案。分析了调制组件输出叠加方案的调制器及绝缘栅双极型晶体管串接方案调制器的优缺点。论述了BOUNCER补偿电路和多路电源分时补偿电路的原理,给出了仿真数据及测试结果,同时对两种发射机输出脉冲顶降补偿方案的优缺点进行了对比分析。最后对研制成功的毫秒级宽脉冲发射机进行了测试,测试结果表明:输出功率、波形、频谱均达到了设计指标的要求。